Question

17．某研究性學習小組在“利用燃碳法測定空氣中氧氣的體積分數”的實驗時（如圖裝置），發現一個現象：氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化碳后，進入集氣瓶中氫氧化鈉溶液的體積分數仍然小于$\frac{1}{5}$．
（1）寫出氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳發生反應的化學方程式CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（2）教材中利用燃燒紅磷法測定空氣中氧氣體積分數，選擇該藥品的原因是紅磷只能與氧氣反應且生成物為固體．
【提出問題】是什么原因導致測量不準確呢？
【猜想與假設】他們分別作了如下猜想：
甲同學：可能是木炭取的量過少；
乙同學：可能是木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣；
小組同學發現實驗結束后，燃燒匙中還有殘留的黑色固體，都認為甲同學的猜想不合理．
【查閱資料】木炭、棉花和蠟燭在密閉容器內燃燒停止后，殘留氧氣的體積分數高達14.0%、8.0%和16.0%．
乙同學又利用上述裝置設計了如下實驗，請你填寫如表．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
1將足量木炭點燃，迅速插入集氣瓶中	棉花繼續燃燒	木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣．
2待冷卻后，將燃著的棉花（填“棉花”或“蠟燭”）再伸入該集氣瓶中

【交流與反思】
（3）請分析步驟2中，你選擇的可燃物的理由三種物質燃燒時需要的氧氣濃度大小依次為蠟燭＞木炭＞棉花．
（4）由此實驗你對物質燃燒的條件有何新的認識可燃物燃燒需要的氧氣要達到一定的濃度（或可燃物燃燒需要足夠的氧氣）．
（5）從木炭燃燒反應的產物分析你認為測量結果小于$\frac{1}{5}$的理由還有可能是木炭燃燒生成了CO．

Answer 1

分析 （1）根據氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水解答；
（2）根據用燃燒紅磷法測定空氣中氧氣體積分數的原理解答；
【查閱資料】根據題中信息和燃燒的條件分析解答；
【交流與反思】
（3）根據三種物質燃燒時需要的氧氣濃度大小解答；
（4）根據可燃物燃燒需要的氧氣要達到一定的濃度（或可燃物燃燒需要足夠的氧氣）解答；
（5）根據木炭完全燃燒生成二氧化碳，不完全燃燒生成一氧化碳解答．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，發生反應的化學方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（2）教材中利用燃燒紅磷法測定空氣中氧氣體積分數，紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，故選擇該藥品的原因是紅磷只能與氧氣反應且生成物為固體；
【查閱資料】
將足量木炭點燃，迅速插入集氣瓶中，待冷卻后，將燃著的棉花再伸入該集氣瓶中，棉花繼續燃燒，說明集氣瓶中有氧氣，木炭燃燒沒有消耗完集氣瓶中的氧氣；
【交流與反思】
（3）三種物質燃燒時需要的氧氣濃度大小依次為蠟燭＞木炭＞棉花，故選棉花；
（4）由此實驗可以知道：可燃物燃燒需要的氧氣要達到一定的濃度（或可燃物燃燒需要足夠的氧氣）；
（5）木炭完全燃燒生成二氧化碳，不完全燃燒生成一氧化碳，從木炭燃燒反應的產物分析你認為測量結果小于$\frac{1}{5}$的理由還有可能是木炭燃燒生成了CO．
答案：
（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（2）紅磷只能與氧氣反應且生成物為固體．
【查閱資料】

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
棉花	棉花繼續燃燒

【交流與反思】
（3）三種物質燃燒時需要的氧氣濃度大小依次為蠟燭＞木炭＞棉花；
（4）可燃物燃燒需要的氧氣要達到一定的濃度（或可燃物燃燒需要足夠的氧氣）；
（5）木炭燃燒生成了CO．

點評 本考點考查了空氣中氧氣的含量的探究，并且注重了實驗方案的評價，對實驗方案進行評價是近幾年中考的一個重點．評價包括對實驗方案的評價、實驗過程的評價、實驗結論的評價等，要認真把握．